高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应第四节 互感和自感教课课件ppt
展开1.通过实验了解互感和自感现象,会用自感与互感解释简单的电磁现象;知道互感现象与自感现象市磁场能变化的一种表现。2.会从法拉第电磁感应定律的视角认识自感现象,了解自感系数,体会推理分析的科学思维方法。3.知道互感现象与自感现象的防止和应用。
问题:两个线圈A、B之间并没有导线相连,线圈A与手机(或MP3等)的音频输出端连接,线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音,这是为什么?
两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。产生的电动势叫作互感电动势。
互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路正常工作。
两个线圈之间并没有导线相连,但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。
在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?
在实验1中,开关S闭合瞬间,灯泡L2立刻正常发光,而与线圈L串联的灯泡L1却逐渐亮起来,过一段时间后两个灯泡才达到同样的亮度。在实验2的电路(左)中,当开关S断开时,灯泡L并没有立即熄灭,而是逐渐熄灭。在电路(右)中,断开开关S的瞬间,灯泡L2立即熄灭,灯泡L1却闪亮一下再逐渐熄灭。
上述自感现象都有一个共同特点,即在闭合或断开开关时,通过线圈的电流发生了变化,导致通过线圈自身的磁通量发生了变化。根据法拉第电磁感应定律,可知此时线圈中产生了阻碍自身磁通量变化的感应电动势。
自感现象广泛地存在于生活、生产之中。
日光灯、汽车发动机点火器、煤气灶电子点火器等都利用了这一原理。
自感现象也会产生危害,生产中的大型电动机一般都有自感系数很大的线圈。当电路中开关断开时,线圈会产生很大的自感电动势,使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体,形成电弧。这不仅会烧坏开关,甚至还会危害到操作人员的安全。因此,切断这种电路时必须采用特制的安全开关。
在行驶过程中的无轨电车,由于车身颠簸,有可能导致车顶上的车弓在某个瞬间会脱离电网线出现瞬间断电,此时电车内部的线圈会产生一个较大的自感电动势,使电弓与电网线之间的空气电离,从而闪现电火花。
1、概念:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感。
(1)作用:总是阻碍线圈中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用。
(2)方向:当原电流增大时,自感电动势与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动势与原电流方向相同。
2、自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势。
自感电动势遵循法拉第电磁感应定律:
2、物理意义:反映不同线圈产生自感电动势本领大小的物理量;
3、自感系数的大小与线圈的形状、长短、匝数以及有无铁芯等因素有关。
4、单位:亨利,简称亨,符号是H,1 mH=10-3 H,1 μH=10-6 H
四、生活、生产中的自感现象
阅读教材,回答以下问题:
问题1:请举例说明在生活、生产中,如何利用自感现象?
问题2:请举例说明自感现象有哪些危害。
导体电流增加时,阻碍电流增加,此时自感电动势方向与原电流方向相反;
导体电流减小时,阻碍电流减小,此时自感电动势方向与原电流方向相同.
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